Хранение данных в памяти

Data Types

Хранение данных в памяти

Оглавление

Представление памяти с физической точки зрения        2

Ячейкой в памяти называется определённое количество последовательно расположенных бит (физических ячеек)        2

Представление памяти с точки зрения программы        2

Физический адрес и имя в программе        3

Типы данных        3

Константы vs Переменные        4

Константы        4

Переменные        4

Выражения        5

Виды выражениий:        5

Арифметические выражения        5

Стандартные математические функции        5

Операции сравнения(отношения)        6

Операции со строками        6

Логические операции        6

Процедуры и функции        7

Общие положения        7

Заголовок        7

Тело процедуры/функции        8

Использование функции/процедуры        8

Представление памяти с физической точки зрения

Ячейкой в памяти называется определённое количество последовательно расположенных бит (физических ячеек)

Физическая память может содержать только электрические сигналы.

Или по-другому.

Если представить ячейку памяти в виде лампочки, она может быть включена или выключена. Состояние включено в программе описывается значение «1». Состояние выключено описывается в программе состоянием «0». С другой стороны, «1» – в ячейке записано значение, «0» – ячейка пуста

Для машины не имеет значения, что храниться в памяти. Для машины в памяти хранится набор электрических сигналов.

Представление памяти с точки зрения программы

Для компьютера не имеет значения, что храниться в памяти. В памяти машины хранится набор электрических сигналов. Однако. Люди научились соотносить электрический сигнал и информацию, понятную человеку. Например, в машине может храниться такая последовательность электрических сигналов. Обозначим их как «+» – положительный потенциал и «-» – отрицательный сигнал. Итак, в машине может храниться такая последовательность электрических сигналов:

-+-- ---+

Интерпретируя эту последовательность в понятные нам символы, получим:

0100 0001

Переводя это значение из двоичного кода в десятичный, получим:

41

А теперь, обратившись к таблицам кодировок, узнаем, что так определяется буква «А»

Однако, возникает вопрос: А как нам определить что это – цифры или буквы? Для того, чтобы различать информацию, программист использует понятие Типа данных.

Физический адрес и имя в программе

В предыдущих разделах мы разобрали вопрос о том, как хранятся данные. Но возникает ещё один вопрос: А где они хранятся, то есть, в каких именно ячейках хранятся данные?

Чтобы определить местоположение определённого элемента данных, введено понятие адреса.

Для машины это тоже набор электрических сигналов. Или набор нулей и единиц. Причём, адрес может быть довольно большим числом. Например, в 64-битных операционных системах адрес может составлять, соответственно, 64 бита. Это без сегментации. Раньше при написании программ нужно было помнить эти адреса. С появлением языков программирования высокого уровня это стало очень неудобным.

И тогда Адресам стали ставить в соответствие символические (состоящими из символов) Имена.

С точки зрения программиста: любому ДОСТУПНОМУ участку памяти можно дать имя. После этого в этот участок можно заносить информацию или считывать её оттуда или стирать информацию

Типы данных

Тип данных — атрибут, определяющий, какого рода данные могут храниться в объекте: целые числа, символы, данные денежного типа, метки времени и даты, двоичные строки и так далее.

В Алисе используется 4 основных типа:

DecimalNumber – для хранения или операций с действительными числами (Real). В быту это всякие дроби, например, десятичные WholeNumber – для хранения или операций с целыми числами Boolean –        для хранения логических данных, таких как True или False Double –        для хранения или операций с числами двойной точности [Class] –  для хранения или операций с персонажами определенного класса

       также есть несколько дополнительных типов данных. Например,

       Color – для хранения или операций с цветовой информацией

Типы данных        по значению

Константы vs Переменные

Константы

Величина, имеющая неизменное значе-ние в процессе исполнения программы, называется константой.

Константа может быть без имени (непоименованной), тогда она записывается в тексте программы как непосредственное значение, например 4, 23.1, -6.41Е23, «Строка». Поименованная константа имеет имя, которое нужно указывать при необходимости использования ее в программе. Поименованные константы должны быть описаны. Примером поименованной константы является персонаж в Алисе.

Переменные

С точки зрения вычислений:

Величина, меняющая своё значение в процессе вычислений        

С точки зрения программы:

Переменная — участок памяти для хранения данных определенного типа, имеющий имя.

Значение переменной (информация в соответствующих ячейках памяти) в ходе выполнения программы может меняться. У каждой переменной должно быть имя. Некоторые языки программирования (например, Паскаль) требуют явного описания типа переменной, другие (например, Бейсик) определяют тип переменной по ее имени.

Переменная может содержать числовое или строковое значение или объект класса.

Выражения

Над переменными допускаются разные действия.

Совокупность аргументов, действий и скобок, а также получающегося результата называются выражением

Виды выражениий:

Арифметические выражения Операции сравнения(отношения) Операции со строками Логические операции

Арифметические выражения

Величины, над которыми выполняются операции, называются операндами.

+ – возвращает результат сложения A + B

— (минус) унарная — смена знака        –A

— (минус) бинарная — возвращает результат вычитания A — B

* – возвращает результат умножения        A * B

/        – возвращает результат деления        A / B.        Результат операции «/» будет всегда действительного типа (дробь)

^        – возвращает результат возведения в степень        a^2

Mod – возвращает остаток от деления, применима только к целым числам!        A mod B

Div – возвращает результат целочисленного деления, применима только к целым числам        

A div B

Стандартные математические функции

abs (х) – возвращает абсолютное значение x sqr (x) – возвращает аргумент, возведённый в квадрат х sqrt (x) – квадратный корень х sin (x) – синус х cos (x) – косинус х arctan (x) – арктангенс х In (X) – натуральный логарифм х exp (x) – экспонента round (x) – округление х до ближайшего целого trunc (x) – возвращает целую часть аргумента х

Операции сравнения(отношения)

= (равно): возвращает истину,  если операнды равны, и ложь, если не равны < (меньше): возвращает истину, если левый операнд меньше правого <=        (меньше или равно): возвращает истину, если левый операнд не больше правого >  (больше): возвращает истину, если левый операнд больше правого >= (больше или равно): возвращает истину, если левый операнд не меньше правого < > (не равно): возвращает истину, если операнды не равны

Операции со строками

chr (х) – возвращает символ по его коду

ASC (d) –

ord (d) – возвращает код заданного символа

LEN (d) – 

length (d)        – возвращает длину строки

MID (с, р, 1) – 

сору (с, р, 1) – возвращает 1 символов, начиная с номера р из строки с

INSTR (с, s) – 

pos (с, s) – возвращает номер символа, с которого строка s входит в строку с

Логические операции

Not – отрицание(унарная)

not true = false not false = true

and        – логическое «и», пересечение

Таблица истинности для операции AND

Выражение	Возвратит Результат
false and false	false
true and false	false
true and true	true

Or – логическое «или», объединение

Таблица истинности для операции OR

Выражение	Возвратит Результат
false or false	false
true or false	true
true or true	true

Xor – исключающее «или»

Таблица истинности для операции XOR

Выражение	Возвратит Результат
false xor false	false
true xor false	true
true xor true	false

Процедуры и функции

Общие положения

Процедура или функция - фрагмент программы или набор операторов, описывающих определенные действия, существующая под своим именем.

Процедуры и функции состоят из заголовка, входных параметров или аргументов и тела.

Совокупность заголовка, параметров или аргументов и тела называется ОПИСАНИЕМ процедуры/функции.

списки передаваемых на обработку и получаемых из подпрограммы данных

Описание процедуры/функции должно быть помещено

перед её первым использованием

Заголовок

В заголовке находится ключевое слово, определяющее назначение данного фрагмента программы,  Тип возвращаемого значения (для функции), класс функции/процедуры, имя функции/процедуры  и параметры или аргументы. 

Тело процедуры/функции

Тело функции/процедуры состоит из команд, операторов программы.

Использование функции/процедуры

Воспользоваться ей можно, написав в основной программе, имя процедуры или функции и указав параметры или аргументы, если они есть.

Подпрограмма(функции, процедуры) –- это отдельная функционально независимая часть программы.

Подпрограммы решают три важные задачи:

избавляют от необходимости многократно повторять в тексте программы аналогичные фрагменты; улучшают структуру программы, облегчая ее понимание; повышают устойчивость к ошибкам программирования и непредвиденным последствиям при модификациях программы.

Стандартная подпрограмма (процедура или функция) - подпрограмма, включенная в библиотеку программ, доступ к которой обеспечивается средствами языка программирования. Вызывается подпрограмма по имени с заданием фактических параметров. Типы фактических параметров должны соответствовать типам формальных параметров, указанным при описании данной процедуры.

Подпрограмма – это повторяющаяся группа операторов, оформленная в виде самостоятельной программной единицы. Она записывается однократно, а в соответствующих местах программы обеспечивается лишь обращение к ней по имени        

Подпрограммы имеют структуру, аналогичную главной программе. Они содержат заголовок со специальным словом — признаком подпрограммы, имя и, при необходимости, списки передаваемых на обработку и получаемых из подпрограммы данных. Затем могут располагаться все имеющиеся в главной программе разделы описаний: меток, констант, типов и переменных. В этих разделах описываются данные, используемые только внутри подпрограммы и являющиеся промежуточными при её выполнении. Такие данные называются локальными. В подпрограмме могут участвовать переменные, описанные в главной программе. Эти данные называются глобальными, их значения и подпрограмма, и главная программа берут из общей памяти.

Процедура — подпрограмма, имеющая любое количество входных и выходных данных.

Любая процедура начинается с заголовка, который является её обязательной частью. Он состоит из служебного(ключевого) слова Procedure, за которым следует имя процедуры, а в круглых скобках — список формальных параметров. После заголовка могут идти те же разделы, что и в программе.

Пример:

SQL Server предоставляет набор системных типов данных, определяющих все типы данных, которые могут использоваться в нем.

Типы данных (Transact-SQL) - MSDN - Microsoft

https://msdn. /ru-ru/library/ms187752(v=sql.120).aspx

— имена переменных;

— знаки математических операций;

— математические функции и функции, возвращающие число;

— открывающиеся и закрывающиеся круглые скобки.